清华大学版编译原理答案
编译原理(清华大学-第2版)课后习题答案

第三章N=>D=> {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}N=>ND=>NDDL={a |a(0|1|3..|9)n且 n>=1}(0|1|3..|9)n且 n>=1{ab,}a nb n n>=1第6题.(1) <表达式> => <项> => <因子> => i(2) <表达式> => <项> => <因子> => (<表达式>) => (<项>)=> (<因子>)=>(i)(3) <表达式> => <项> => <项>*<因子> => <因子>*<因子> =i*i(4) <表达式> => <表达式> + <项> => <项>+<项> => <项>*<因子>+<项>=> <因子>*<因子>+<项> => <因子>*<因子>+<因子> = i*i+i (5) <表达式> => <表达式>+<项>=><项>+<项> => <因子>+<项>=i+<项> => i+<因子> => i+(<表达式>) => i+(<表达式>+<项>)=> i+(<因子>+<因子>)=> i+(i+i)(6) <表达式> => <表达式>+<项> => <项>+<项> => <因子>+<项> => i+<项> => i+<项>*<因子> => i+<因子>*<因子> = i+i*i第7题第9题语法树ss s* s s+aa a推导: S=>SS*=>SS+S*=>aa+a*11. 推导:E=>E+T=>E+T*F语法树:E+T*T F短语: T*F E+T*F直接短语: T*F句柄: T*F12.<E><E> <T> <POP><T> <F> <MOP>短语:<T><F><MOP> <E><T><F><MOP><POP>直接短语:<T><F><MOP>句柄: <T><F><MOP>13.(1)最左推导:S => ABS => aBS =>aSBBS => aBBS=> abBS => abbS => abbAa => abbaa 最右推导:S => ABS => ABAa => ABaa => ASBBaa=> ASBbaa => ASbbaa => Abbaa => a1b1b2a2a3 (2) 文法:S → ABSS → AaS →εA → aB → b(3) 短语:a1 , b1 , b2, a2 , , bb , aa , abbaa,直接短语: a1 , b1 , b2, a2 , ,句柄:a114 (1)S → ABA → aAb | εB → aBb | ε(2)S → 1S0S → AA → 0A1 |ε第四章1. 1. 构造下列正规式相应的DFA(1)1(0|1)*101NFA(2) 1(1010*|1(010)*1)*0NFA(3)NFA(4)NFA2.解:构造DFA 矩阵表示a,bb其中0 表示初态,*表示终态用0,1,2,3,4,5分别代替{X} {Z} {X,Z} {Y} {X,Y} {X,Y,Z} 得DFA状态图为:3.解:构造DFA矩阵表示构造DFA的矩阵表示其中表示初态,*表示终态替换后的矩阵4.(1)解构造状态转换矩阵:{2,3} {0,1}{2,3}a={0,3}{2},{3},{0,1}{0,1}a={1,1} {0,1}b={2,2}(2)解:首先把M的状态分为两组:终态组{0},和非终态组{1,2,3,4,5} 此时G=( {0},{1,2,3,4,5} ) {1,2,3,4,5}a={1,3,0,5}{1,2,3,4,5}b={4,3,2,5}由于{4}a={0} {1,2,3,5}a={1,3,5}因此应将{1,2,3,4,5}划分为{4},{1,2,3,5}G=({0}{4}{1,2,3,5}){1,2,3,5}a={1,3,5}{1,2,3,5}b={4,3,2}因为{1,5}b={4} {23}b={2,3}所以应将{1,2,3,5}划分为{1,5}{2,3}G=({0}{1,5}{2,3}{4}){1,5}a={1,5} {1,5}b={4} 所以{1,5} 不用再划分{2,3}a={1,3} {2,3}b={3,2}因为 {2}a={1} {3}a={3} 所以{2,3}应划分为{2}{3}所以化简后为G=( {0},{2},{3},{4},{1,5})7.去除多余产生式后,构造NFA如下确定化,构造DFA 矩阵G={(0,1,3,4,6),(2,5)} {0,1,3,4,6}a={1,3}{0,1,3,4,6}b={2,3,4,5,6}所以将{0,1,3,4,6}划分为 {0,4,6}{1,3} G={(0,4,6),(1,3),(2,5)}{0,4,6}b={3,6,4} 所以 划分为{0},{4,6} G={(0),(4,6),(1,3),(2,5)}不能再划分,分别用 0,4,1,2代表各状态,构造DFA 状态转换图如下;b8.代入得S = 0(1S|1)| 1(0S|0) = 01(S|ε) | 10(S|ε) = (01|10)(S|ε)= (01|10)S | (01|10)= (01|10)*(01|10)构造NFA由NFA可得正规式为(01|10)*(01|10)=(01|10)+9.状态转换函数不是全函数,增加死状态8,G={(1,2,3,4,5,8),(6,7)}(1,2,3,4,5,8)a=(3,4,8) (3,4)应分出(1,2,3,4,5,8)b=(2,6,7,8)(1,2,3,4,5,8)c=(3,8)(1,2,3,4,5,8)d=(3,8)所以应将(1,2,3,4,5,8)分为(1,2,5,8), (3,4)G={(1,2,5,8),(3,4),(6,7)}(1,2,5,8)a=(3,4,8) 8应分出(1,2,5,8)b=(2,8)(1,2,5,8)c=(8)(1,2,5,8)d=(8)G={(1,2,5),(8),(3,4),(6,7)}(1,2,5)a=(3,4,8) 5应分出G={(1,2), (3,4),5, (6,7) ,(8) }去掉死状态8,最终结果为 (1,2) (3,4) 5,(6,7) 以1,3,5,6代替,最简DFA为b正规式:b*a(da|c)*bb*第五章1.S->a | ^ |( T )T -> T , S | S(a,(a,a))S => ( T ) => ( T , S ) => ( S , S ) => ( a , S) => ( a, ( T )) =>(a , ( T , S ) ) => (a , ( S , S )) => (a , ( a , a ) ) S=>(T) => (T,S) => (S,S) => ( ( T ) , S ) => ( ( T , S ) , S ) => ( ( T , S , S ) , S ) => ( ( S , S , S ) , S )=> ( ( ( T ) , S , S ) , S ) => ( ( ( T , S ) , S , S ) , S ) =>( ( ( S , S ) , S , S ) , S ) => ( ( ( a , S ) , S , S ) , S ) => ( ( ( a , a ) , S , S ) , S ) => ( ( ( a , a ) , ^ , S ) , S ) => ( ( ( a , a ) , ^ , ( T ) ) , S )=> ( ( ( a , a ) , ^ , ( S ) ) , S ) => ( ( ( a , a ) , ^ , ( a ) ) , S ) => ( ( ( a , a ) , ^ , ( a ) ) , a )S->a | ^ |( T )T -> T , ST -> S消除直接左递归:S->a | ^ |( T )T -> S T’T’ -> , S T’ | ξSELECT ( S->a) = {a}SELECT ( S->^) = {^}SELECT ( S->( T ) ) = { ( }SELECT ( T -> S T’) = { a , ^ , ( }SELECT ( T’ -> , S T’ ) = { , }SELECT ( T’ ->ξ) = FOLLOW ( T’ ) = FOLLOW ( T ) = { )}构造预测分析表分析符号串( a , a )#分析栈剩余输入串所用产生式#S ( a , a) # S -> ( T )# ) T ( ( a , a) # ( 匹配# ) T a , a ) # T -> S T’# ) T’ S a , a ) # S -> a# ) T’ a a , a ) # a 匹配# ) T’,a) # T’ -> , S T’# ) T’ S , , a ) # , 匹配# ) T’ S a ) # S->a# ) T’ a a ) # a匹配# ) T’) # T’ ->ξ# ) ) # )匹配# # 接受2.E->TE’E’->+E E’->ξT->FT’T’->T T’->ξF->PF’F’->*F’F’->ξP->(E) P->a P->b P->∧SELECT(E->TE’)=FIRST(TE’)=FIRST(T)= {(,a,b,^)SELECT(E’->+E)={+}SELECT(E’->ε)=FOLLOW(E’)= {#,)}SELECT(T->FT’)=FIRST(F)= {(,a,b,^}SELECT(T’ —>T)=FIRST(T)= {(,a,b,^)SELECT(T’->ε)=FOLLOW(T’)= {+,#,)}SELECT(F ->P F’)=FIRST(F)= {(,a,b,^}SELECT(F’->*F’)={*}SELECT(F’->ε)=FOLLOW(F’)= {(,a,b,^,+,#,)}3. S->MH S->a H->Lso H->ξK->dML K->ξL->eHf M->K M->bLM FIRST ( S ) =FIRST(MH)= FIRST ( M ) ∪FIRST ( H ) ∪{ξ} ∪{a}= {a, d , b , e ,ξ} FIRST( H ) = FIRST ( L ) ∪{ξ}= { e , ξ}FIRST( K ) = { d , ξ}FIRST( M ) = FIRST ( K ) ∪{ b } = { d , b ,ξ}FOLLOW ( S ) = { # , o }FOLLOW ( H ) = FOLLOW ( S ) ∪{ f } = { f , # , o }FOLLOW ( K ) = FOLLOW ( M ) = { e , # , o }FOLLOW ( L ) ={ FIRST ( S ) –{ξ} } ∪{o} ∪FOLLOW ( K )∪{ FIRST ( M ) –{ξ} } ∪FOLLOW ( M )= {a, d , b , e , # , o }FOLLOW ( M ) ={ FIRST ( H ) –{ξ} } ∪FOLLOW ( S )∪{ FIRST ( L ) –{ξ} } = { e , # , o }SELECT ( S-> M H) = ( FIRST ( M H) –{ξ} ) ∪FOLLOW ( S )= ( FIRST( M ) ∪FIRST ( H ) –{ξ} ) ∪FOLLOW ( S )= { d , b , e , # , o }SELECT ( S-> a ) = { a }SELECT ( H->L S o ) = FIRST(L S o) = { e }SELECT ( H ->ξ) = FOLLOW ( H ) = { f , # , o }SELECT ( K-> d M L ) = { d }SELECT ( K->ξ) = FOLLOW ( K ) = { e , # , o }SELECT ( L-> e H f ) = { e }SELECT ( M->K ) = ( FIRST( K ) –{ξ} ) ∪FOLLOW ( M ) = {d,e , # , o }SELECT ( M -> b L M )= { b }4 . 文法含有左公因式,变为S->C $ { b, a }C-> b A { b }C-> a B { a }A -> b A A { b }A-> a A’ { a }A’-> ξ{ $ , a, b }A’-> C { a , b }B->a B B { a }B -> b B’ { b }B’->ξ{ $ , a , b }B’-> C { a, b }5. <程序> --- S <语句表>――A <语句>――B <无条件语句>――C <条件语句>――D <如果语句>――E<如果子句> --FS->begin A end S->begin A end { begin }A-> B A-> B A’ { a , if }A-> A ; B A’-> ; B A’ { ; }A’->ξ{ end }B-> C B-> C { a } B-> D B-> D { if }C-> a C-> a { a }D-> E D-> E D’ { if }D-> E else B D’-> else B { else }D’->ξ{; , end } E-> FC E-> FC { if }F-> if b then F-> if b then { if }非终结符是否为空S-否A-否A’-是B-否C-否D-否D’-是E-否F-否FIRST(S) = { begin }FIRST(A) = FIRST(B) ∪FIRST(A’) ∪{ξ} = {a , if , ; , ξ} FIRST(A’) ={ ; , ξ}FIRST(B) = FIRST(C) ∪FIRST(D) ={ a , if }FIRST(C) = {a}FIRST(D) = FIRST(E)= { if }FIRSR(D’) = {else , ξ}FIRST(E) = FIRST(F) = { if }FIRST(F) = { if }FOLLOW(S) = {# }FOLLOW(A) = {end}FOLLOW(A’) = { end }FOLLOW(B) = {; , end }FOLLOW (C) = {; , end , else }FOLLOW(D) = {; , end }FOLLOW( D’ ) = { ; , end }FOLLOW(E) = { else , ; end }FOLLOW(F) = { a }S A A’ B C D D’ E F if then else begin end a b ;6. 1.(1) S -> A | B(2) A -> aA|a(3)B -> bB |b提取(2),(3)左公因子(1) S -> A | B(2) A -> aA’(3) A’-> A|ξ(4) B -> bB’(5) B’-> B |ξ2.(1) S->AB(2) A->Ba|ξ(3) B->Db|D(4) D-> d|ξ提取(3)左公因子(1) S->AB(2) A->Ba|ξ(3) B->DB’(4) B’->b|ξ(5) D-> d|ξ3.(1) S->aAaB | bAbB(2) A-> S| db(3) B->bB|a4(1)S->i|(E)(2)E->E+S|E-S|S提取(2)左公因子(1)S->i|(E)(2)E->SE’(3)E’->+SE’|-SE’ |ξ5(1)S->SaA | bB(2)A->aB|c(3)B->Bb|d消除(1)(3)直接左递归(1)S->bBS’(2)S’->aAS’|ξ(3)A->aB | c(4) B -> dB’(5)B’->bB’|ξ6.(1) M->MaH | H(2) H->b(M) | (M) |b消除(1)直接左递归,提取(2)左公因子(1)M-> HM’(2)M’-> aHM’ |ξ(3)H->bH’ | ( M )(4)H’->(M) |ξ7. (1)1)A->baB2)A->ξ3)B->Abb4)B->a将1)、2)式代入3)式1)A->baB2)A->ξ3)B->baBbb4)B->bb5)B->a提取3)、4)式左公因子1)A->baB2)A->ξ3)B->bB’4)B’->aBbb | b5)B->a(3)1)S->Aa2)S->b3)A->SB4)B->ab将3)式代入1)式1)S->SBa2)S->b3)A->SB4)B->ab消除1)式直接左递归1)S->bS’2)S’->BaS’ |ξ3)S->b4)A->SB5)B->ab删除多余产生式4)1)S->bS’2)S’->BaS’ |ξ3)S->b4)B->ab(5)1)S->Ab2)S->Ba3)A->aA4)A->a提取3)4)左公因子1)S->Ab2)S->Ba3)A->aA’4)A’-> A |ξ5)B->a将3)代入1)5)代入21)S->aA’b2)S->aa3)A->aA’4)A’-> A |ξ5)B->a提取1)2)左公因子1)S-> aS’2)S’->A’b | a3)A->aA’4)A’-> A |ξ5)B->a删除多余产生式5)1)S-> aS’2)S’->A’b | a3)A->aA’4)A’-> A |ξA A’S’S将3)代入4)1)S-> aS’2)S’->A’b | a3)A->aA ’4)A’-> aA’ |ξ将4)代入2)1)S-> aS’2)S’->aA’b3)S’->a4)S’->b5)A->aA ’6)A’-> aA’ |ξ对2)3)提取左公因子1)S->aS’2)S’->aS’’3)S’’->A’b|ξ4)S’->b5)A->aA ’6)A’-> aA’ |ξ删除多余产生式5)1)S->aS’3)S’’->A’b|ξ4)S’->b5)A’-> aA’ |ξ第六章1S → a | ∧ | ( T )T → T , S | S解:(1) 增加辅助产生式 S’→#S#求 FIRSTVT集FIRSTVT(S’)= {#}FIRSTVT(S)= {a ∧ ( }= { a ∧ ( }FIRSTVT (T) = {,} ∪ FIRSTVT( S ) = { , a ∧ ( }求 LASTVT集LASTVT(S’)= { # }LASTVT(S)= { a ∧ )}LASTVT (T) = { , a ∧ )}(2)算符优先关系表因为任意两终结符之间至多只有一种优先关系成立,所以是算符优先文法(3)a ∧( ) , #F 1 1 1 1 1 1g 1 1 1 1 1 1f 2 2 1 3 2 1g 2 2 2 1 2 1f 3 3 1 3 3 1g 4 4 4 1 2 1f 3 3 1 3 3 1g 4 4 4 1 2 1(4)#<·( a,a)# 移进#( <· a ,a)# 移进# (a ·> , a)# 规约#(T <·, a)# 移进#(T,<· a )# 移进#(T,a ·> ) # 规约#(T,T ·> ) # 规约#(T =·) # 移进#(T) ·> #规约#T =·#接受4.扩展后的文法S’→#S# S→S;G S→G G→G(T) G→H H→a H→(S)T→T+S T→S(1)FIRSTVT(S)={;}∪FIRSTVT(G) = {; , a , ( }FIRSTVT(G)={ ( }∪FIRSTVT(H) = {a , ( }FIRSTCT(H)={a , ( }FIRSTVT(T) = {+} ∪FIRSTVT(S) = {+ , ; , a , ( }LASTVT(S) = {;} ∪LASTVT(G) = { ; , a , )}LASTVT(G) = { )} ∪LASTVT(H) = { a , )}LASTVT(H) = {a, )}LASTVT(T) = {+ } ∪LASTVT(S) = {+ , ; , a , ) }因为任意两终结符之间至多只有一种优先关系成立,所以是算符优先文法(2)句型a(T+S);H;(S)的短语有:a(T+S);H;(S) a(T+S);H a(T+S) a T+S (S) H直接短语有: a T+S H (S)句柄: a素短语:a T+S (S)最左素短语:a(3)分析a;(a+a)不能用最右推导推导出上面的两个句子。
编译原理课后习题答案(清华大学_张素琴)复习例题

编译原理复习例题(有些内容没有覆盖,比如优化、SLR(1)、LR(1)、LALR(1)等。
但要求至少要按照作业题的范围复习。
)一选择题1.编译的各阶段工作都涉及。
[A]词法分析[B]表格管理 [C]语法分析 [D]语义分析2.型文法也称为正规文法。
[A] 0 [B] 1 [C] 2 [D] 33.文法不是LL(1)的。
[A]递归 [B]右递归 [C]2型 [D]含有公共左因子的4.文法E→E+E|E*E|i的句子i*i+i*i有棵不同的语法树。
[A] 1 [B] 3 [C] 5 [D] 75.文法 S→aaS|abc 定义的语言是。
[A]{a2k bc|k>0} [B]{a k bc|k>0}[C]{a2k-1bc|k>0} [D]{a k a k bc|k>0}6.若B为非终结符,则 A→α.Bβ为。
[A]移进项目 [B]归约项目 [C]接受项目 [D]待约项目7.同心集合并可能会产生新的冲突。
[A]二义 [B]移进/移进 [C]移进/归约 [D]归约/归约8.代码优化时所依据的是。
[A]语法规则 [B]词法规则[C]等价变换规则 [D]语义规则9.表达式a-(-b)*c的逆波兰表示(@为单目减)为。
[A]a-b@c* [B]ab@c*- [C]ab@- [D]ab@c-*10.过程的DISPLAY表是用于存取过程的。
[A]非局部变量[B]嵌套层次 [C]返回地址 [D]入口地址二填空题1.词法分析阶段的任务式从左到右扫描字符流,从而逐个识别一个个的单词。
2.对于文法G[E]:E→T|E+T T→F|T*F F→P^F|P P→(E)|i,句型T+T*F+i的句柄是。
3.最右推导的逆过程称为规范归约,也称为最左归约。
4.符号表的每一项是由名字栏和两个栏目组成。
在目标代码生成阶段,符号表是的依据。
三判断题(认为正确的填“T”,错的填“F”)【】1.同心集的合并有可能产生“归约/归约”冲突。
编译原理三、四章答案(清华版)

第三章习题解答6.每个表达式的推导及语法树分别如下:(1) <表达式>=> <项>=> <因子>=> i(2) <表达式>=> <项>=><因子>=>(<表达式>)=>(<项>)=>(<因子>)=>(i)(3) <表达式>=> <项>=><项>*<因子>=><因子>*<因子>=>i*<因子>=>i*i(4) <表达式>=> <表达式>+<项>=> <项>+<项>=> <项>*<因子>+<项>=> <因子>*<因子>+<项>=> i*<因子>+<项>=> i*i+<项>=> i*i+<因子>=> i*i+i(5) <表达式>=> <表达式>+<项>=> <项>+<项>=> <因子>+<项>=> i+<项>=> i+<因子>=>i+<表达式>=>i+(<表达式>+<项>)=> i+(<项>+<项>)=> i+(<因子>+<项>)=> i+(i+<项>)=> i+(i+<因子>)=>i+(i+i)(6) <表达式>=> <表达式>+<项>=> <项>+<项>=> <因子>+<项>=> i+<项>=> i+<项>*<因子>=> i+<因子>*<因子>=> i+i*<因子>=> i+i*i<表达式> <项> <因子>i<表达式><项><因子>()<表达式><项><因子>i<表达式><项>*<项><因子><因子>ii图(1)图(2)图(3)()<表达式><表达式><表达式><项>+<项>*<项><因子><因子>i<因子>ii <表达式><表达式><项>+<项><因子><因子>i<表达式><项>+<项><因子>i <因子>i图(4)图(5)<表达式><表达式><项>+<项><因子>i图(6)*<项><因子><因子>i i11.根据文法G 给定的规则,从文法的开始符E 出发可推导出E+T*F ,推导过程如下:E => E+T => E+T*F ,所以E+T*F 是该文法的一个句型。
编译原理课后习题答案+清华大学出版社第二版

一个典型的编译程序通常由哪些部分组成?各部分的主要功能是什么?并画出编译程序 的总体结构图。
答案: 一个典型的编译程序通常包含 8 个组成部分,它们是词法分析程序、语法分析程序、语
义分析程序、中间代码生成程序、中间代码优化程序、目标代码生成程序、表格管理程序和 错误处理程序。其各部分的主要功能简述如下。
第 4题
对下列错误信息,请指出可能是编译的哪个阶段(词法分析、语法分析、语义分析、代 码生成)报告的。 (1) else 没有匹配的 if (2) 数组下标越界 (3) 使用的函数没有定义 (4) 在数中出现非数字字符
答案: (1) 语法分析 (2) 语义分析 (3) 语法分析 (4) 词法分析
第5题
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《编译原理》课后习题答案第一章
合实现方案,即先把源程序翻译成较容易解释执行的某种中间代码程序,然后集中解释执行 中间代码程序,最后得到运行结果。
广义上讲,编译程序和解释程序都属于翻译程序,但它们的翻译方式不同,解释程序是 边翻译(解释)边执行,不产生目标代码,输出源程序的运行结果。而编译程序只负责把源 程序翻译成目标程序,输出与源程序等价的目标程序,而目标程序的执行任务由操作系统来 完成,即只翻译不执行。
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《编译原理》课后习题答案第一章
第6题
计算机执行用高级语言编写的程序有哪些途径?它们之间的主要区别是什么?
答案:计算机执行用高级语言编写的程序主要途径有两种,即解释与编译。 像 Basic 之类的语言,属于解释型的高级语言。它们的特点是计算机并不事先对高级语
言进行全盘翻译,将其变为机器代码,而是每读入一条高级语句,就用解释器将其翻译为一 条机器代码,予以执行,然后再读入下一条高级语句,翻译为机器代码,再执行,如此反 复。
清华大学编译原理第二版课后习答案

Lw.《编译原理》课后习题答案第一章第1章引论第1题解释下列术语:(1)编译程序(2)源程序(3)目标程序(4)编译程序的前端(5)后端(6)遍答案:(1)编译程序:如果源语言为高级语言,目标语言为某台计算机上的汇编语言或机器语言,则此翻译程序称为编译程序。
(2)源程序:源语言编写的程序称为源程序。
(3)目标程序:目标语言书写的程序称为目标程序。
(4)编译程序的前端:它由这样一些阶段组成:这些阶段的工作主要依赖于源语言而与目标机无关。
通常前端包括词法分析、语法分析、语义分析和中间代码生成这些阶段,某些优化工作也可在前端做,也包括与前端每个阶段相关的出错处理工作和符号表管理等工作。
(5)后端:指那些依赖于目标机而一般不依赖源语言,只与中间代码有关的那些阶段,即目标代码生成,以及相关出错处理和符号表操作。
(6)遍:是对源程序或其等价的中间语言程序从头到尾扫视并完成规定任务的过程。
第2题一个典型的编译程序通常由哪些部分组成?各部分的主要功能是什么?并画出编译程序的总体结构图。
答案:一个典型的编译程序通常包含8个组成部分,它们是词法分析程序、语法分析程序、语义分析程序、中间代码生成程序、中间代码优化程序、目标代码生成程序、表格管理程序和错误处理程序。
其各部分的主要功能简述如下。
词法分析程序:输人源程序,拼单词、检查单词和分析单词,输出单词的机内表达形式。
语法分析程序:检查源程序中存在的形式语法错误,输出错误处理信息。
语义分析程序:进行语义检查和分析语义信息,并把分析的结果保存到各类语义信息表中。
中间代码生成程序:按照语义规则,将语法分析程序分析出的语法单位转换成一定形式的中间语言代码,如三元式或四元式。
中间代码优化程序:为了产生高质量的目标代码,对中间代码进行等价变换处理。
盛威网()专业的计算机学习网站1《编译原理》课后习题答案第一章目标代码生成程序:将优化后的中间代码程序转换成目标代码程序。
表格管理程序:负责建立、填写和查找等一系列表格工作。
编译原理(清华大学-第2版)课后习题答案

编译原理(清华⼤学-第2版)课后习题答案第三章N=>D=> {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}N=>ND=>NDDL={a |a(0|1|3..|9)n且 n>=1}(0|1|3..|9)n且 n>=1{ab,}a nb n n>=1第6题.(1) <表达式> => <项> => <因⼦> => i(2) <表达式> => <项> => <因⼦> => (<表达式>) => (<项>)=> (<因⼦>)=>(i)(3) <表达式> => <项> => <项>*<因⼦> => <因⼦>*<因⼦> =i*i(4) <表达式> => <表达式> + <项> => <项>+<项> => <项>*<因⼦>+<项>=> <因⼦>*<因⼦>+<项> => <因⼦>*<因⼦>+<因⼦> = i*i+i (5) <表达式> => <表达式>+<项>=><项>+<项> => <因⼦>+<项>=i+<项> => i+<因⼦> => i+(<表达式>) => i+(<表达式>+<项>)=> i+(<因⼦>+<因⼦>)=> i+(i+i)(6) <表达式> => <表达式>+<项> => <项>+<项> => <因⼦>+<项> => i+<项> => i+<项>*<因⼦> => i+<因⼦>*<因⼦> = i+i*i第7题第9题语法树ss s* s s+aa a推导: S=>SS*=>SS+S*=>aa+a*11. 推导:E=>E+T=>E+T*F语法树:E+T*短语: T*F E+T*F直接短语: T*F句柄: T*F12.短语:直接短语:句柄:13.(1)最左推导:S => ABS => aBS =>aSBBS => aBBS=> abBS => abbS => abbAa => abbaa 最右推导:S => ABS => ABAa => ABaa => ASBBaa => ASBbaa => ASbbaa => Abbaa => a1b1b2a2a3 (2) ⽂法:S → ABSS → AaS →εA → aB → b(3) 短语:a1 , b1 , b2, a2 , , bb , aa , abbaa,直接短语: a1 , b1 , b2, a2 , ,句柄:a114 (1)S → ABA → aAb | εB → aBb | ε(2)S → 1S0S → AA → 0A1 |ε第四章1. 1. 构造下列正规式相应的DFA (1)1(0|1)*101NFA(2) 1(1010*|1(010)*1)*0NFA(3)NFA(4)NFA2.解:构造DFA 矩阵表⽰b其中0 表⽰初态,*表⽰终态⽤0,1,2,3,4,5分别代替{X} {Z} {X,Z} {Y} {X,Y} {X,Y,Z} 得DFA状态图为:3.解:构造DFA矩阵表⽰构造DFA的矩阵表⽰其中表⽰初态,*表⽰终态替换后的矩阵4.(1)解构造状态转换矩阵:{2,3} {0,1}{2,3}a={0,3}{2},{3},{0,1}{0,1}a={1,1} {0,1}b={2,2}(2)解:⾸先把M的状态分为两组:终态组{0},和⾮终态组{1,2,3,4,5} 此时G=( {0},{1,2,3,4,5} ) {1,2,3,4,5}a={1,3,0,5} {1,2,3,4,5}b={4,3,2,5}由于{4}a={0} {1,2,3,5}a={1,3,5}因此应将{1,2,3,4,5}划分为{4},{1,2,3,5}G=({0}{4}{1,2,3,5}){1,2,3,5}a={1,3,5}{1,2,3,5}b={4,3,2}因为{1,5}b={4} {23}b={2,3}所以应将{1,2,3,5}划分为{1,5}{2,3}G=({0}{1,5}{2,3}{4}){1,5}a={1,5} {1,5}b={4} 所以{1,5} 不⽤再划分{2,3}a={1,3} {2,3}b={3,2}因为 {2}a={1} {3}a={3} 所以{2,3}应划分为{2}{3}所以化简后为G=( {0},{2},{3},{4},{1,5})7.去除多余产⽣式后,构造NFA如下G={(0,1,3,4,6),(2,5)} {0,1,3,4,6}a={1,3}{0,1,3,4,6}b={2,3,4,5,6}所以将{0,1,3,4,6}划分为 {0,4,6}{1,3} G={(0,4,6),(1,3),(2,5)}{0,4,6}b={3,6,4} 所以划分为{0},{4,6} G={(0),(4,6),(1,3),(2,5)}不能再划分,分别⽤ 0,4,1,2代表各状态,构造DFA 状态转换图如下;b8.代⼊得S = 0(1S|1)| 1(0S|0) = 01(S|ε) | 10(S|ε) = (01|10)(S|ε)= (01|10)S | (01|10)= (01|10)*(01|10)构造NFA由NFA可得正规式为(01|10)*(01|10)=(01|10)+9.状态转换函数不是全函数,增加死状态8,G={(1,2,3,4,5,8),(6,7)}(1,2,3,4,5,8)a=(3,4,8) (3,4)应分出(1,2,3,4,5,8)b=(2,6,7,8)(1,2,3,4,5,8)c=(3,8)(1,2,3,4,5,8)d=(3,8)所以应将(1,2,3,4,5,8)分为(1,2,5,8), (3,4)G={(1,2,5,8),(3,4),(6,7)}(1,2,5,8)a=(3,4,8) 8应分出(1,2,5,8)b=(2,8)(1,2,5,8)c=(8)(1,2,5,8)d=(8)G={(1,2,5),(8),(3,4),(6,7)}(1,2,5)a=(3,4,8) 5应分出G={(1,2), (3,4),5, (6,7) ,(8) }去掉死状态8,最终结果为 (1,2) (3,4) 5,(6,7) 以1,3,5,6代替,最简DFA为b正规式:b*a(da|c)*bb*第五章1.S->a | ^ |( T )(a,(a,a))S => ( T ) => ( T , S ) => ( S , S ) => ( a , S) => ( a, ( T )) =>(a , ( T , S ) ) => (a , ( S , S )) => (a , ( a , a ) ) S=>(T) => (T,S) => (S,S) => ( ( T ) , S ) => ( ( T , S ) , S ) => ( ( T , S , S ) , S ) => ( ( S , S , S ) , S )=> ( ( ( T ) , S , S ) , S ) => ( ( ( T , S ) , S , S ) , S ) =>( ( ( S , S ) , S , S ) , S ) => ( ( ( a , S ) , S , S ) , S ) => ( ( ( a , a ) , S , S ) , S ) => ( ( ( a , a ) , ^ , S ) , S ) => ( ( ( a , a ) , ^ , ( T ) ) , S )=> ( ( ( a , a ) , ^ , ( S ) ) , S ) => ( ( ( a , a ) , ^ , ( a ) ) , S ) => ( ( ( a , a ) , ^ , ( a ) ) , a )S->a | ^ |( T )T -> T , ST -> S消除直接左递归:S->a | ^ |( T )T -> S T’T’ -> , S T’ | ξSELECT ( S->a) = {a}SELECT ( S->^) = {^}SELECT ( S->( T ) ) = { ( }SELECT ( T -> S T’) = { a , ^ , ( }SELECT ( T’ -> , S T’ ) = { , }SELECT ( T’ ->ξ) = FOLLOW ( T’ ) = FOLLOW ( T ) = { )}构造预测分析表分析符号串( a , a )#分析栈剩余输⼊串所⽤产⽣式#S ( a , a) # S -> ( T )# ) T ( ( a , a) # ( 匹配# ) T a , a ) # T -> S T’# ) T’ S a , a ) # S -> a# ) T’ a a , a ) # a 匹配# ) T’,a) # T’ -> , S T’# ) T’ S , , a ) # , 匹配# ) T’ S a ) # S->a# ) T’ a a ) # a匹配# ) T’) # T’ ->ξ# ) ) # )匹配# # 接受2.E->TE’E’->+E E’->ξT->FT’T’->T T’->ξF->PF’F’->*F’F’->ξP->(E) P->a P->b P->∧SELECT(E->TE’)=FIRST(TE’)=FIRST(T)= {(,a,b,^)SELECT(E’->+E)={+}SELECT(E’->ε)=FOLLOW(E’)= {#,)}SELECT(T->FT’)=FIRST(F)= {(,a,b,^}SELECT(T’ —>T)=FIRST(T)= {(,a,b,^)SELECT(T’->ε)=FOLLOW(T’)= {+,#,)}SELECT(F ->P F’)=FIRST(F)= {(,a,b,^}SELECT(F’->*F’)={*}SELECT(F’->ε)=FOLLOW(F’)= {(,a,b,^,+,#,)}3. S->MH S->a H->Lso H->ξK->dML K->ξL->eHf M->K M->bLM FIRST ( S ) =FIRST(MH)= FIRST ( M ) ∪FIRST ( H ) ∪{ξ}∪{a}= {a, d , b , e ,ξ} FIRST( H ) = FIRST ( L ) ∪{ξ}= { e , ξ}FIRST( K ) = { d , ξ}FIRST( M ) = FIRST ( K ) ∪{ b } = { d , b ,ξ}FOLLOW ( S ) = { # , o }FOLLOW ( H ) = FOLLOW ( S ) ∪{ f } = { f , # , o }FOLLOW ( K ) = FOLLOW ( M ) = { e , # , o }FOLLOW ( L ) ={ FIRST ( S ) –{ξ} } ∪{o} ∪FOLLOW ( K )∪{ FIRST ( M ) –{ξ} } ∪FOLLOW ( M )= {a, d , b , e , # , o }FOLLOW ( M ) ={ FIRST ( H ) –{ξ} } ∪FOLLOW ( S )∪{ FIRST ( L ) –{ξ} } = { e , # , o }SELECT ( S-> M H) = ( FIRST ( M H) –{ξ} ) ∪FOLLOW ( S )= ( FIRST( M ) ∪FIRST ( H ) –{ξ} ) ∪FOLLOW ( S )= { d , b , e , # , o }SELECT ( S-> a ) = { a }SELECT ( H->L S o ) = FIRST(L S o) = { e }SELECT ( H ->ξ) = FOLLOW ( H ) = { f , # , o }SELECT ( K->ξ) = FOLLOW ( K ) = { e , # , o }SELECT ( L-> e H f ) = { e }SELECT ( M->K ) = ( FIRST( K ) –{ξ} ) ∪FOLLOW ( M ) = {d,e , # , o }SELECT ( M -> b L M )= { b }4 . ⽂法含有左公因式,变为S->C $ { b, a }C-> b A { b }C-> a B { a }A -> b A A { b }A-> a A’ { a }A’-> ξ{ $ , a, b }A’-> C { a , b }B->a B B { a }B -> b B’ { b }B’->ξ{ $ , a , b }B’-> C { a, b }5. <程序> --- S <语句表>――A <语句>――B <⽆条件语句>――C <条件语句>――D <如果语句>――E <如果⼦句> --FS->begin A end S->begin A end { begin }A-> B A-> B A’ { a , if }A-> A ; B A’-> ; B A’ { ; }A’->ξ{ end }B-> C B-> C { a } B-> D B-> D { if }C-> a C-> a { a }D-> E D-> E D’ { if }D-> E else B D’-> else B { else }D’->ξ{; , end } E-> FC E-> FC { if }F-> if b then F-> if b then { if }⾮终结符是否为空S-否A-否A’-是B-否C-否D-否D’-是E-否F-否FIRST(S) = { begin }FIRST(A) = FIRST(B) ∪FIRST(A’) ∪{ξ} = {a , if , ; , ξ} FIRST(A’) ={ ; , ξ}FIRST(B) = FIRST(C) ∪FIRST(D) ={ a , if }FIRST(C) = {a}FIRST(D) = FIRST(E)= { if }FIRSR(D’) = {else , ξ}FIRST(E) = FIRST(F) = { if }FIRST(F) = { if }FOLLOW(S) = {# }FOLLOW(A) = {end}FOLLOW(A’) = { end }FOLLOW(B) = {; , end }FOLLOW (C) = {; , end , else }FOLLOW(D) = {; , end }FOLLOW( D’ ) = { ; , end }FOLLOW(E) = { else , ; end }FOLLOW(F) = { a }S A A’ B C D D’ E F if then else begin end a b ;6. 1.(1) S -> A | B(2) A -> aA|a(3)B -> bB |b提取(2),(3)左公因⼦(1) S -> A | B(2) A -> aA’(3) A’-> A|ξ(4) B -> bB’(5) B’-> B |ξ2.(1) S->AB(2) A->Ba|ξ(3) B->Db|D(4) D-> d|ξ提取(3)左公因⼦(1) S->AB(2) A->Ba|ξ(3) B->DB’(4) B’->b|ξ(5) D-> d|ξ3.(1) S->aAaB | bAbB(2) A-> S| db(3) B->bB|a4(1)S->i|(E)(2)E->E+S|E-S|S提取(2)左公因⼦(1)S->i|(E)(2)E->SE’(3)E’->+SE’|-SE’ |ξ5(1)S->SaA | bB(2)A->aB|c(3)B->Bb|d消除(1)(3)直接左递归(1)S->bBS’(2)S’->aAS’|ξ(3)A->aB | c(4) B -> dB’(5)B’->bB’|ξ6.(1) M->MaH | H(2) H->b(M) | (M) |b消除(1)直接左递归,提取(2)左公因⼦(1)M-> HM’(2)M’-> aHM’ |ξ(3)H->bH’ | ( M )(4)H’->(M) |ξ7. (1)1)A->baB4)B->a将1)、2)式代⼊3)式1)A->baB2)A->ξ3)B->baBbb4)B->bb5)B->a提取3)、4)式左公因⼦1)A->baB2)A->ξ3)B->bB’4)B’->aBbb | b5)B->a(3)1)S->Aa2)S->b3)A->SB4)B->ab将3)式代⼊1)式1)S->SBa2)S->b3)A->SB4)B->ab消除1)式直接左递归1)S->bS’2)S’->BaS’ |ξ3)S->b4)A->SB5)B->ab删除多余产⽣式4)1)S->bS’(5)1)S->Ab2)S->Ba3)A->aA4)A->a5)B->a提取3)4)左公因⼦1)S->Ab4)A’-> A |ξ5)B->a将3)代⼊1)5)代⼊21)S->aA’b2)S->aa3)A->aA’4)A’-> A |ξ5)B->a提取1)2)左公因⼦1)S-> aS’2)S’->A’b | a3)A->aA’4)A’-> A |ξ5)B->a删除多余产⽣式5)1)S-> aS’2)S’->A’b | a3)A->aA’4)A’-> A |ξA A’S’S将3)代⼊4)1)S-> aS’2)S’->A’b | a3)A->aA ’4)A’-> aA’ |ξ3)S’->a4)S’->b5)A->aA ’6)A’-> aA’ |ξ对2)3)提取左公因⼦1)S->aS’2)S’->aS’’3)S’’->A’b|ξ4)S’->b5)A->aA ’6)A’-> aA’ |ξ删除多余产⽣式5)1)S->aS’2)S’->aS’’3)S’’->A’b|ξ4)S’->b第六章1S → a | ∧ | ( T )T → T , S | S解:(1) 增加辅助产⽣式 S’→#S#求 FIRSTVT集FIRSTVT(S’)= {#}FIRSTVT(S)= {a ∧ ( }= { a ∧ ( } FIRSTVT (T) = {,} ∪ FIRSTVT( S ) = { , a ∧ ( }求 LASTVT集LASTVT(S’)= { # }LASTVT(S)= { a ∧ )}LASTVT (T) = { , a ∧ )}(2)因为任意两终结符之间⾄多只有⼀种优先关系成⽴,所以是算符优先⽂法(3)a ∧( ) , #F 1 1 1 1 1 1g 1 1 1 1 1 1f 2 2 1 3 2 1g 2 2 2 1 2 1f 3 3 1 3 3 1g 4 4 4 1 2 1f 3 3 1 3 3 1g 4 4 4 1 2 1(4)栈优先关系当前符号剩余输⼊串移进或规约#<·( a,a)# 移进#( <· a ,a)# 移进#(T <·, a)# 移进#(T,<· a )# 移进#(T,a ·> ) # 规约#(T,T ·> ) # 规约#(T =·) # 移进#(T) ·> #规约#T =·#接受4.扩展后的⽂法S’→#S# S→S;G S→G G→G(T) G→H H→a H→(S)T→T+S T→S(1)FIRSTVT(S)={;}∪FIRSTVT(G) = {; , a , ( }FIRSTVT(G)={ ( }∪FIRSTVT(H) = {a , ( }FIRSTCT(H)={a , ( }FIRSTVT(T) = {+} ∪FIRSTVT(S) = {+ , ; , a , ( }LASTVT(S) = {;} ∪LASTVT(G) = { ; , a , )}LASTVT(G) = { )} ∪LASTVT(H) = { a , )}LASTVT(H) = {a, )}LASTVT(T) = {+ } ∪LASTVT(S) = {+ , ; , a , ) }构造算符优先关系表因为任意两终结符之间⾄多只有⼀种优先关系成⽴,所以是算符优先⽂法(2)句型a(T+S);H;(S)的短语有:a(T+S);H;(S) a(T+S);H a(T+S) a T+S (S) H直接短语有: a T+S H (S)句柄: a素短语:a T+S (S)最左素短语:a(3)(4)不能⽤最右推导推导出上⾯的两个句⼦。
清华版编译原理课后答案
第三章1、L(G[S])={ abc }2、L(G[N])={ n位整数或空字符串| n>0 }3、G[E]:E—>E+D | E-D | DD—>0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 94、L(G[Z])={ a n b n | n>0 }5、(1) 考虑不包括“0”的情况G[S]:S—>0S | ABC | 2 | 4| 6 | 8A—>1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9B—>AB | 0B | εC—>0 | 2 | 4 | 6 | 8考虑包括“0”的情况:G[S]:S—>AB | CB—>AB | CA—>0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9C—>0 | 2 | 4 | 6 | 8(2)方法1:G[S]:S—> ABC | 2 | 4 | 6 | 8A—>1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9B—>AB | 0B | εC—>0 | 2 | 4 | 6 | 8方法2:G[S]:S—>AB | CB—> AB | 0B | C | 0A—> 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9C—>2 | 4 | 6 | 86、设<表达式>为E,<项>为T,<因子>为F,注:推导过程不能省略,以下均为最左推导(1) E => T => F => i(4) E => E+T => T+T => T*F+T => F*F+T => i*F+T => i*i+T => i*i+F => i*i+i(6) E => E+T => T+T => F+T => i+T => i+T*F => i+F*F => i+i*F => i+i*I7、<表达式><表达式>*<表达式><表达式>+<表达式>i i i<表达式><表达式>+<表达式>i <表达式>*<表达式>i i8、是有二义性的,因为句子abc 有两棵语法树(或称有两个最左推导或有两个最右推导)最左推导1:S => Ac => abc 最左推导2:S => aB => abc 9、(1)(2) 该文法描述了变量a 和运算符+、*组成的逆波兰表达式10、(1) 该文法描述了各种成对圆括号的语法结构(2) 是有二义性的,因为该文法的句子()()存在两种不同的最左推导: 最左推导1:S => S(S)S => (S)S => ()S => ()S(S)S => ()(S)S => ()()S => ()() 最左推导2:S => S(S)S => S(S)S(S)S => (S)S(S)S => ()S(S)S => ()(S)S => ()()S => ()()11、(1) 因为从文法的开始符E 出发可推导出E+T*F ,推导过程如下:E => E+T => E+T*F ,所以E+T*F 是句型。
编译原理课后习题答案+清华大学出版社第二版
注意:如果问编译程序有哪些主要构成成分,只要回答六部分就可以。如果搞不清楚, 就回答八部分。
第 2题
若 PL/0 编译程序运行时的存储分配策略采用栈式动态分配,并用动态链和静态链的方
式分别解决递归调用和非局部变量的引用问题,试写出下列程序执行到赋值语句 b∶=10
时运行栈的布局示意图。 var x,y; procedure p; var a; procedure q; var b;
begin (q)
答案:
PL/0 编译程序所产生的目标代码中有 3 条非常重要的特殊指令,这 3 条指令在 code 中的位置和功能以及所完成的操作说明如下:
INT 0 A 在过程目标程序的入口处,开辟 A 个单元的数据段。A 为局部变量的个数+3。 OPR 0 0
3
《编译原理》课后习题答案第二章
在过程目标程序的出口处,释放数据段(退栈),恢复调用该过程前正在运行的过程的数 据段基址寄存器 B 和栈顶寄存器 T 的值,并将返回地址送到指令地址寄存器 P 中,以使调 用前的程序从断点开始继续执行。
3
《编译原理》课后习题答案第一章
第6题
计算机执行用高级语言编写的程序有哪些途径?它们之间的主要区别是什么?
答案:计算机执行用高级语言编写的程序主要途径有两种,即解释与编译。 像 Basic 之类的语言,属于解释型的高级语言。它们的特点是计算机并不事先对高级语
言进行全盘翻译,将其变为机器代码,而是每读入一条高级语句,就用解释器将其翻译为一 条机器代码,予以执行,然后再读入下一条高级语句,翻译为机器代码,再执行,如此反 复。
编译原理课后习题答案解析+清华大学出版社第二版
管理。(数组 CODE 存放的只读目标程序,它在运行时不改变。)运行时的数据区 S 是由解 释程序定义的一维整型数组,解释执行时对数据空间 S 的管理遵循后进先出规则,当每个 过程(包括主程序)被调用时,才分配数据空间,退出过程时,则所分配的数据空间被释放。 应用动态链和静态链的方式分别解决递归调用和非局部变量的引用问题。
RA 的用途说明如下: T: 栈顶寄存器 T 指出了当前栈中最新分配的单元(T 也是数组 S 的下标)。 B:基址寄存器,指向每个过程被调用时,在数据区 S 中给它分配的数据段起 始 地址,
也称基地址。 SL: 静态链,指向定义该过程的直接外过程(或主程序)运行时最新数据段的基地址,
用以引用非局部(包围它的过程)变量时,寻找该变量的地址。 DL: 动态链,指向调用该过程前正在运行过程的数据段基地址,用以过程执行结束释放
广义上讲,编译程序和解释程序都属于翻译程序,但它们的翻译方式不同,解释程序是 边翻译(解释)边执行,不产生目标代码,输出源程序的运行结果。而编译程序只负责把源 程序翻译成目标程序,输出与源程序等价的目标程序,而目标程序的执行任务由操作系统来 完成,即只翻译不执行。
)
第4题
对下列错误信息,请指出可能是编译的哪个阶段(词法分析、语法分析、语义分析、代 码生成)报告的。 (1) else 没有匹配的 if (2) 数组下标越界 (3) 使用的函数没有定义 (4) 在数中出现非数字字符
CAL L A 调用过程,完成填写静态链、动态链、返回地址,给出被调用过程的基地址值,送入基址 寄存器 B 中,目标程序的入口地址 A 的值送指令地址寄存器 P 中,使指令从 A 开始执 行。 第6题
编译原理课后习题答案解析+清华大学出版社第二版
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(4)移植:将 A 机器上的某高级语言的编译程序搬到 B 机器上运行。
第6题 计算机执行用高级语言编写的程序有哪些途径?它们之间的主要区别是什么?
答案:计算机执行用高级语言编写的程序主要途径有两种,即解释与编译。 像 Basic 之类的语言,属于解释型的高级语言。它们的特点是计算机并不事先对高级语
INT 0 A 在过程目标程序的入口处,开辟 A 个单元的数据段。A 为局部变量的个数+3。 OPR 0 0
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在过程目标程序的出口处,释放数据段(退栈),恢复调用该过程前正在运行的过程的数 据段基址寄存器 B 和栈顶寄存器 T 的值,并将返回地址送到指令地址寄存器 P 中,以使 调用前的程序从断点开始继续执行。
size
5 4 5
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r
ห้องสมุดไป่ตู้
procedure
2
过程 r 的入口
5
e
variable
3
dx
f
variable
3
dx+1
注意:q 和 s 是并列的过程,所以 q 定义的变量 b 被覆盖。
第4题 指出栈顶指针 T,最新活动记录基地址指针 B,动态链指针 DL,静态链指针 SL 与返
回地址 RA 的用途。
答案: 栈顶指针 T,最新活动记录基地址指针 B,动态链指针 DL,静态链指针 SL 与返回地址
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《编译原理》课后习题第1 章引论第1 题解释下列术语:(1)编译程序:如果源语言为高级语言,目标语言为某台计算机上的汇编语言或机器语言,则此翻译程序称为编译程序。
(2)源程序:源语言编写的程序称为源程序。
(3)目标程序:目标语言书写的程序称为目标程序。
(4)编译程序的前端:它由这样一些阶段组成:这些阶段的工作主要依赖于源语言而与目标机无关。
通常前端包括词法分析、语法分析、语义分析和中间代码生成这些阶段,某些优化工作也可在前端做,也包括与前端每个阶段相关的出错处理工作和符号表管理等工作。
(5)后端:指那些依赖于目标机而一般不依赖源语言,只与中间代码有关的那些阶段,即目标代码生成,以及相关出错处理和符号表操作。
(6)遍:是对源程序或其等价的中间语言程序从头到尾扫视并完成规定任务的过程。
第2 题一个典型的编译程序通常由哪些部分组成?各部分的主要功能是什么?并画出编译程序的总体结构图。
答案:一个典型的编译程序通常包含8 个组成部分,它们是词法分析程序、语法分析程序、语义分析程序、中间代码生成程序、中间代码优化程序、目标代码生成程序、表格管理程序和错误处理程序。
其各部分的主要功能简述如下。
词法分析程序:输人源程序,拼单词、检查单词和分析单词,输出单词的机内表达形式。
语法分析程序:检查源程序中存在的形式语法错误,输出错误处理信息。
语义分析程序:进行语义检查和分析语义信息,并把分析的结果保存到各类语义信息表中。
中间代码生成程序:按照语义规则,将语法分析程序分析出的语法单位转换成一定形式的中间语言代码,如三元式或四元式。
中间代码优化程序:为了产生高质量的目标代码,对中间代码进行等价变换处理。
目标代码生成程序:将优化后的中间代码程序转换成目标代码程序。
表格管理程序:负责建立、填写和查找等一系列表格工作。
表格的作用是记录源程序的各类信息和编译各阶段的进展情况,编译的每个阶段所需信息多数都从表格中读取,产生的中间结果都记录在相应的表格中。
可以说整个编译过程就是造表、查表的工作过程。
需要指出的是,这里的“表格管理程序”并不意味着它就是一个独立的表格管理模块,而是指编译程序具有的表格管理功能。
错误处理程序:处理和校正源程序中存在的词法、语法和语义错误。
当编译程序发现源程序中的错误时,错误处理程序负责报告出错的位置和错误性质等信息,同时对发现的错误进行适当的校正(修复),目的是使编译程序能够继续向下进行分析和处理。
第3 题何谓翻译程序、编译程序和解释程序?它们三者之间有何种关系?答案:翻译程序是指将用某种语言编写的程序转换成另一种语言形式的程序的程序,如编译程序和汇编程序等。
编译程序是把用高级语言编写的源程序转换(加工)成与之等价的另一种用低级语言编写的目标程序的翻译程序。
解释程序是解释、执行高级语言源程序的程序。
解释方式一般分为两种:一种方式是,源程序功能的实现完全由解释程序承担和完成,即每读出源程序的一条语句的第一个单词,则依据这个单词把控制转移到实现这条语句功能的程序部分,该部分负责完成这条语句的功能的实现,完成后返回到解释程序的总控部分再读人下一条语句继续进行解释、执行,如此反复;另一种方式是,一边翻译一边执行,即每读出源程序的一条语句,解释程序就将其翻译成一段机器指令并执行之,然后再读人下一条语句继续进行解释、执行,如此反复。
无论是哪种方式,其加工结果都是源程序的执行结果。
目前很多解释程序采取上述两种方式的综合实现方案,即先把源程序翻译成较容易解释执行的某种中间代码程序,然后集中解释执行中间代码程序,最后得到运行结果。
广义上讲,编译程序和解释程序都属于翻译程序,但它们的翻译方式不同,解释程序是边翻译(解释)边执行,不产生目标代码,输出源程序的运行结果。
而编译程序只负责把源程序翻译成目标程序,输出与源程序等价的目标程序,而目标程序的执行任务由操作系统来完成,即只翻译不执行。
第4 题对下列错误信息,请指出可能是编译的哪个阶段(词法分析、语法分析、语义分析、代码生成)报告的。
(1)else 没有匹配的if(2)数组下标越界(3)使用的函数没有定义(4)在数中出现非数字字符答案:(1)语法分析(2)语义分析(3)语法分析(4)词法分析第3 章文法和语言第1 题文法G=({A,B,S},{a,b,c},P,S)其中P 为:S→Ac|aBA→abB→bc写出L(G[S])的全部元素。
答案:L(G[S])={abc}第2 题文法G[N]为:N→D|NDD→0|1|2|3|4|5|6|7|8|9G[N]的语言是什么?答案:G[N]的语言是V+。
V={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}N=>ND=>NDD.... =>NDDDD...D=>D......D第3题为只包含数字、加号和减号的表达式,例如9-2+5,3-1,7等构造一个文法。
答案:G[S]:S->S+D|S-D|DD->0|1|2|3|4|5|6|7|8|9第4 题已知文法G[Z]:Z→aZb|ab 写出L(G[Z])的全部元素。
答案:Z=>aZb=>aaZbb=>aaa..Z...bbb=> aaa..ab...bbbL(G[Z])={anbn|n>=1}第5 题写一文法,使其语言是偶正整数的集合。
要求:(1) 允许0 打头;(2)不允许0 打头。
答案:(1)允许0 开头的偶正整数集合的文法E→NT|DT→NT|DN→D|1|3|5|7|9D→0|2|4|6|8(2)不允许0 开头的偶正整数集合的文法E→NT|DT→FT|GN→D|1|3|5|7|9D→2|4|6|8F→N|0G→D|0第6 题已知文法G:<表达式>::=<项>|<表达式>+<项><项>::=<因子>|<项>*<因子><因子>::=(<表达式>)|i试给出下述表达式的推导及语法树。
(1)i(2)(i)(3)i*i (4)i*i +i (5)i+(i+i)(6)i+i*i第7 题证明下述文法G[〈表达式〉]是二义的。
〈表达式〉∷=a|(〈表达式〉)|〈表达式〉〈运算符〉〈表达式〉〈运算符〉∷=+|-|*|/答案:可为句子a+a*a 构造两个不同的最右推导:最右推导1 〈表达式〉=>〈表达式〉〈运算符〉〈表达式〉=>〈表达式〉〈运算符〉a=>〈表达式〉* a=>〈表达式〉〈运算符〉〈表达式〉* a=>〈表达式〉〈运算符〉a * a=>〈表达式〉+ a * a=>a + a * a最右推导2 〈表达式〉=>〈表达式〉〈运算符〉〈表达式〉=>〈表达式〉〈运算符〉〈表达式〉〈运算符〉〈表达式〉=>〈表达式〉〈运算符〉〈表达式〉〈运算符〉a=>〈表达式〉〈运算符〉〈表达式〉* a=>〈表达式〉〈运算符〉a * a=>〈表达式〉+ a * a=>a + a * a第8 题文法G[S]为:S→Ac|aB A→ab B→bc 该文法是否为二义的?为什么?答案:对于串abc(1)S=>Ac=>abc (2)S=>aB=>abc即存在两不同的最右推导。
所以,该文法是二义的。
或者:对输入字符串abc,能构造两棵不同的语法树,所以它是二义的。
第9 题考虑下面上下文无关文法:S→SS*|SS+|a(1)表明通过此文法如何生成串aa+a*,并为该串构造语法树。
(2)G[S]的语言是什么?答案:(1)此文法生成串aa+a*的最右推导如下S=>SS*=>SS*=>Sa*=>SS+a*=>Sa+a*=>aa+a*(2)该文法生成的语言是:*和+的后缀表达式,即逆波兰式。
第10 题文法S→S(S)S|ε(1) 生成的语言是什么?(2) 该文法是二义的吗?说明理由。
答案:(1)嵌套的括号(2)是二义的,因为对于()()可以构造两棵不同的语法树。
第11 题令文法G[E]为:E→T|E+T|E-T T→F|T*F|T/F F→(E)|i证明E+T*F 是它的一个句型,指出这个句型的所有短语、直接短语和句柄。
答案:此句型对应语法树如右,故为此文法一个句型。
或者:因为存在推导序列: E=>E+T=>E+T*F,所以E+T*F 句型此句型相对于E 的短语有:E+T*F;相对于T 的短语有T*F直接短语为:T*F 句柄为:T*F第13 题一个上下文无关文法生成句子abbaa 的推导树如下:(1)给出串abbaa 最左推导、最右推导。
(2)该文法的产生式集合P 可能有哪些元素?(3)找出该句子的所有短语、直接短语、句柄。
答案:(1)串abbaa 最左推导:S=>ABS=>aBS=>aSBBS=>aBBS=>abBS=>abbS=>abbAa=>abbaa最右推导:S=>ABS=>ABAa=>ABaa=>ASBBaa=>ASBbaa=>ASbbaa=>Abbaa=>abbaa (2)产生式有:S→ABS |Aa|εA→a B→SBB|b可能元素有:εaa ab abbaa aaabbaa ……(3)该句子的短语有:a 是相对A 的短语ε是相对S 的短语b 是相对B 的短语εbb 是相对B 的短语aa 是相对S 的短语aεbbaa 是相对S 的短语直接短语有:a ε b句柄是:a第14 题给出生成下述语言的上下文无关文法:(1){ anbnambm| n,m>=0}(2){ 1n0m 1m0n| n,m>=0}(3){WaWr|W 属于{0|a}*,Wr 表示W的逆}答案:(1)S→AAA→aAb|ε(2)S→1S0|AA→0A1|ε(3)S→0S0|1S1|ε第16 题给出生成下述语言的三型文法:(1){an|n >=0 }(2) { anbm|n,m>=1 }(3){anbmck|n,m,k>=0 }答案:(1) S→aS|ε(2)S→aAA→aA|BB→bB|b(3)A→aA|BB→bB|CC→cC|ε第18 题解释下列术语和概念:答案:(1)字母表:是一个非空有穷集合。
(2)串:符号的有穷序列。
字:字母表中的元素。
句子:如果Z-+ x , x ∈V *T 则称x 是文法G 的一个句子。
(3)语言:它是由句子组成的集合,是由一组记号所构成的集合。
程序设计的语言就是所有该语言的程序的全体。
语言可以看成在一个基本符号集上定义的,按一定规则构成的一切基本符号串组成的集合。